操作系统复习题---平时作业复习

第一章：操作系统概论

一：选择题

1：

• 操作系统本身是一种系统软件，因此既能管理软件，又能管理硬件
• 批处理操作系统的特点不包括用户可以直接干预作业的运行，具有交互性
• 下面关于分时系统和批处理系统的说法正确的是批处理系统具有批处理能力，但不具有分时交互能力
• 允许在一台主机上同时连接多个终端，各个用户可以通过各自的终端交互使用计算机，这样的操作系统是分时操作系统
• 从资源的角度看操作系统的功能不包括用户管理
• 若把操作系统看成计算机系统资源的管理者，下面的中断不属于操作系统所管理的资源
• 在操作系统中，并发性是指若干个事件某一时间间隔内发生
• 多道程序设计是指在一台处理机上并发运行多个程序
• 分布式操作系统与网络操作系统本质上的不同之处在于系统中若干台计算机相互协作完成同一任务
• 系统调用是操作系统向用户程序提供的接口

2:

• 某计算机系统中若同时存在五个进程则处于执行状态的进程最多可有(1个 )
• 特权指令是指(其执行可能有损系统的安全性 )
• 在进程调度算法中，对短进程不利的是( 先来先服务算法)
• 下列进程状态变化中，( 等待—>运行)变化是不可能发生的。
• 衡量系统的调度性能主要是(作业的周转时间 )
• 下面对进程的描述中，错误的是(进程是指令的集合 )。
• 进程和程序的本质区别是(动态和静态特征)
• 在中断发生后，进入中断处理的程序属于（操作系统程序 ）
• PCB是进程实体的一部分，下列( 全局变量)不属于PCB。
• 操作系统中，被调度和分派资源的基本单位，并可独立执行的实体是(进程 )
• 在引入线程的操作系统中，资源分配的基本单位是(进程 )。
• 计算机系统中判别是否有中断事件发生应是在( 执行完一条指令后)。
• 当CPU处于核心态时，它可以执行的指令是( 计算机中全部指令)。
• 所谓“可重入”程序是指( 能够被多个进程共享的程序)。
• 当( 时间片到)时，进程从运行状态变为就绪状态。

3:

• 银行家算法通过破坏(循环等待条件 )来避免死锁的。
• 下面关于检测死锁的叙述错误的是(检测死锁是预防系统卷入了死锁 )
• 在多进程的系统中，为了保证公共变量的完整性，各进程应互斥进入临界区。所谓临界区是(一段程序 )。
• 两个并发执行的进程P1和P2，共享初始值为1的变量x，P1对x加1，P2对x减1，加1和减1操作的指令序列分别如下所示，两个操作完成后，x的值（ 可能为0，1或2 ）
• 关于进程间通信，信箱通信是一种间接通信方式。（2.0分）
• 一个进程在获得资源后，只能在使用完资源后由自己释放，这属于死锁必要条件的不可剥夺条件
• 一个正在访问临界资源的进程由于申请等待I/O操作而被中断时(可以允许其他就绪进程抢占处理器，继续运行 )
• 以下属于临界资源的是( 共用队列结构 )。
• 三个进程共享四个同类资源，这些资源的分配与释放只能一次一个。已知每个进程最多需要两个该类资源，则该系统(必然无死锁)。
• 产生死锁的基本原因是( 资源分配不当)和进程推进顺序非法。
• 进程的同步与互斥是由于程序的(并发执行 )引起的
• 死锁检测时检查的是资源分配图
• 某系统中有11台打印机，N个进程共享打印机资源，每个进程要求3台，- 当N的取值不超过( 5)时，系统不会发生死锁。（2.0分）
• 对于两个并发进程，设互斥信号量为mutex，若mutex=0,则表示有一个进程进入临界区

4:

• 某系统采用基址、限长寄存器保护法实现存储保护，在这种方法中判断是否越界的判别式为(0≤被访问的物理地址<限长寄存器的内容 )。
• 虚拟存储器是(可以容纳总和超过主存容量的多个作业同时运行的一个地址空间 )。
• 在可变分区分配方案中，某一作业完成后系统收回其主存空间，并与相邻空闲区合并，为此需修改空闲区表，造成空闲数减1的情况是(有上邻空闲区，也有下邻空闲区 )。
• 某页式管理系统中，地址寄存器的低9位表示页内地址，则页面大小为(512字节 )
• 在下面关于虚拟存储器的叙述中，正确的是要求程序运行前不必全部装入内存且在运行过程中不必一直驻留在内存
• 某页式管理系统中，地址寄存器的低10位表示页内地址，则页面大小为( 1024字节)
• 请求页式存储管理系统可能出现问题( 抖动)
• 多进程能在主存中彼此互不干扰的环境下运行，操作系统是通过(内存保护)来实现的。
• 能够装入内存任何位置的代码程序必须是可动态链接的
• 在内存管理模式中，内存利用率最高且保护和共享容易的是(段页式管理 )模式。
• 操作系统采用分页式存储管理(PAGING)方法，要求(每个进程拥有一张页表，且进程的页表驻留在内存中 )。
• 在以下存贮管理方案中，不适用多道程序设计系统的是（单用户连续分配 ）。
• 段式存储管理中，处理零头问题可采用( 拼接)方法
• 下面是关于重定位的有关描述，其中错误的是(静态重定位中装入主存的作业仍保持原来的逻辑地址)
• 下面有关可变分区管理中采用的主存分配算法说法错误的是(最优适应算法是最好的算法，但后到的较大作业很难得到满足 )
• 在请求分页存储管理系统中，凡未装入过的页都应从(文件区)调入主存。
• 多道程序环境对存储管理的基本要求之一是(多道程序同时共享主存空间 )
• 不支持程序浮动的地址转换机制是(静态重定位 )。
• 在虚拟页式存储管理方案中，下面缺页中断处理完成将页面调入内存的工作。

5:

• 下列算法中用于磁盘磁头臂调度的是（最短寻道时间优先算法 ）。
• SPOOLING技术的实质是(将独占设备改造为共享设备)
• 在操作系统中，用户程序申请使用I/O设备时，通常采用（ 逻辑设备名）。
• 在中断处理中，输入/输出中断可能是指（①和② ）：①设备出错，②数据传输结束。
• 虚拟设备是指(把一个物理设备变换成多个对应的逻辑设备 )
• 使用户所编制的程序与实际使用的物理设备无关，这是由设备管理的（ 设备独立性）功能实现的。
• 磁盘上的磁道是(记录密度不同的同心圆 )
• 将硬盘信息存到内存之前的磁盘访问需要三个延迟时间，请按从最慢到最快的次序，正确选择访问数据的延迟时间(寻道时间，旋转延迟时间，数据读出或写入磁盘时间 )
• 采用假脱机技术，将磁盘的一部分作为公共缓冲区以代替打印机，用户对打印机的操作实际上是对磁盘的存储操作，用以代替打印机的部分是（ 虚拟设备）。
• SPOOLing技术可以实现设备的（虚拟 ）分配。
• 按（信息交换单位 ）分类可将设备分为块设备和字符设备。
• 通道又称I/O处理机，它用于实现(主存与外设)之间的信息传输。
• I/O软件的分层结构中，（设备驱动程序）负责将把用户提交的逻辑I/O请求转化为物理I/O操作的启动和执行。
• 我们称磁盘是共享设备，是因为(磁盘空间可以让多个用户共享 )
• 为了使多个进程能有效地同时处理输入和输出，最好使用（缓冲池 ）结构的缓冲技术。

6:

• 存放在磁盘上的文件，(即可随机访问，又可顺序访问 )
• 当前目录是/usr/meng，其下属文件prog/file.c的绝对路径名是（/usr/meng/prog/file.c ）。
• 打开文件的具体含义是(将指定的文件目录内容复制到主存的活动文件表中 )。
• 操作系统实现按名存取进行检索关键在于解决( 文件名称与文件具体的存储地址的转换)。
• 为了对文件系统中的文件进行安全管理，任何一个用户在进入系统时都必须进行注册，这一级管理是（ 系统级）安全管理。
• Unix文件系统中，打开文件的系统调用open输入参数包含（ 文件名）。
• 文件系统为每个文件另建立一张指示逻辑记录和物理块之间的对应关系表，由此表和文件本身构成的文件是(索引文件 )
• 无结构文件的含义是(流式文件 )
• 对于下列文件的物理结构，( 链接文件)只能采用顺序存取方式
• 对一个文件的访问，常由（ 用户访问权限和文件属性）共同限制。
• 在文件管理中，采用位示图主要是用于实现( 磁盘空间的分配和回收)。
• 下面有关文件目录说法错误的是( 文件目录需要长期保存在主存中)
• 文件系统采用多级目录结构后，对于不同用户的文件，其文件名(可以相同，也可以不同 )
• 文件系统用（ 目录）组织文件。
• UNIX文件管理中的索引结点是指( 结点)

二：判断题

1:

• 操作系统的主要目的是为了提高计算机资源的利用率√
• 操作系统大体上可分为控制程序和处理程序两部分，编译程序是控制程- 序的一部分×
• 多道程序设计就是分时机制×
• 数据库管理程序需要调用操作系统程序，操作系统程序的实现也需要数据库系统的支持×
• 并发性是指若干个事件在不同时刻发生×
• 异步性和虚拟性是操作系统的两个最基本特性，它们互为依存×
• 批处理系统的主要优点是系统的吞吐量大、资源利用率高、系统的开销较小√
• 因为分时系统一定是多道系统，所以多道系统也一定是分时系统×
• 操作系统的目的不是提高吞吐量，而是用来管理应用程序的×
• 多用户系统一定是多任务系统√

2:

• 若进程已处于阻塞状态，当引起阻塞的条件被解除时，这时进程状态应转变为运行状态×。
• 访管指令不是特权指令，它能在管态下运行，也能在常态下运行√。
• 处理机调度的基本单位是线程，真正在处理机上运行的是线程√。
• 线程是进程的另一种称呼×。
• 在单处理机系统中最多允许两个进程处于运行状态×。
• 原语是一种特殊的系统调用，它的执行过程必须是不可中断的√。
• 作业调度是高级调度，而进程调度是低级调度√。
• 操作系统将资源分配给进程，而不是分配给线程√。
• OS允许用户创建自己的子进程，所以创建子进程的原语是在用户态下完成的×。
• 线程调度切换时的系统开销要比进程切换时小√。

3:

• 所有进程都进入等待状态时，系统陷入死锁×。
• 因为临界资源一次只允许一个进程使用，所以临界资源不能共享×。
• 所有进程都挂起时, 系统陷入死锁×。
• 当系统中有死锁产生时，一定是所有的进程都处于等待状态×
• 参与死锁的进程至少有两个已经占有资源√。
• 由于P、V操作描述同步、互斥等问题的能力不足, 所以有必要引入其它的通讯原语或机制, 如send, receive或Monitor等×。
• 死锁是指进程同时申请的资源数超过资源总数时造成进程永远被阻塞的现象×。
• 临界段是指进程中用于实现进程互斥的那段代码×。

4:

• 在请求分页系统中，为了实现请调一页的功能，在页表中必须增加二个数据项，它们是中断位和访问位×。
• 用户编程时可用的逻辑地址空间，由系统的外存容量决定×
• 虚拟存储器是一个假想的存储空间，因而这个地址的大小是没有限制的×
• 段页式虚拟存储系统结合了分段和分页式的全部优点，所以现在的微型计算机普遍使用该技术×
• 页式存储管理技术比段式存储管理技术效率更高，实现更容易×
• 静态定位和动态定位都可以实现程序在主存中的移动，区别是实现方式不同×。
• 虚拟存储器的基本思想是把作业地址空间和主存空间视为两个不同的地址空间，前者称为虚存，后者称为实存√
• 一个分段存储管理系统中，地址长度为32位，其中段号占8位，则最大段长是2^32字节×。
• 存储空间是指内存中的物理存储单元的集合，这些单元的编号称为绝对地址√。
• 在页式虚拟存储系统中, 页面长度是根据程序长度动态地分配的×

5:

• 同一用户所使用的I/O设备也可以并行工作√。
• 设备独立性是指用户程序独立于具体使用的物理设备的一种特性√。
• 设备在I/O操作时，可以不需要CPU干预√。
• 资源的利用率高和系统的工作效率高是一回事×。
• 虚拟设备技术是在一类物理设备上模拟另一类物理设备的技术，它可以将独占设备改造成为共享设备√。
• 在分配共享设备和独占设备时，都可能引起死锁×。
• 用户程序通常可以直接访问系统缓冲区中的数据×。
• 可以把SPOOLING系统和作业调度程序融合起来构成一个整体，以实现作业的预输入、调度、井管理和缓输出功能√。
• 设备独立性可以实现用户程序与物理的外围设备无关；增加了外围设备分配的灵活性，便于实现多道程序设计技术√。
• 固定头磁盘存储器的存取时间包括搜查定位时间和旋转延迟时间×.

6:

• 文件的物理结构是指文件在磁盘上的存储方式√
• 顺序文件适合于建立在顺序存储设备上，而不适合建立在磁盘上×
• 记录的成组和分解是在输入／输出缓冲区中进行的，可以提高系统的效率，节省存储空间，但是需要软件进行额外操作√
• 从操作系统管理的角度，逻辑记录是文件内独立的最小信息单位，所以在使用时，不能将它再进一步分割×
• 一个文件在同一系统中，不同的存储介质上的拷贝，应采用同一种物理结构×
• C语言源程序是有结构的记录式文件×
• 存储空间是指内存中的物理存储单元的集合，这些单元的编号称为绝对地址√
• 打开文件的目的是把该文件的有关目录表复制到主存中约定的区域，以建立用户和该文件的联系√
• 对文件进行检索时，检索的起点必须是根目录而不是其他目录×
• 文件系统的主要目的是存储系统文档×

三：简答题

什么是操作系统？从资源管理的角度，操作系统应该具有的功能包含哪些？

操作系统是管理系统资源、控制程序执行、改善人机界面、提供各种服务，并合理组织计算机工作流程和为用户方便有效地使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件。

操作系统具有的功能：1.处理器管理 2.存储管理 3.设备管理 4.文件管理 5.联网与通信管理

什么是内核、内核的功能?

内核是一组程序模块，作为可信软件来提供支撑进程并发执行的基本功能和基本操作，通常驻留在内核空间，运行于内核态具有直接访问硬件设备和所有内存空间的权限

功能：
（1）中断处理
（2）时钟管理
（3）短程调度
（4）原语管理

中断概念

中断是指程序执行过程中遇到急需处理的问题时，暂时中止现行运行程序在CPU上的运行，转而执行相应的事件处理程序,待处理完成后再返回断点或调度其他程序执行的过程=

什么是进程,进程和程序的区别与联系

• 进程和程序的区别与联系：

• 程序是一组有序的指令集合，是一个静态的概念；而进程则是程序及其数据在计算机上的一次执行，是一个动态的概念。离开了程序，进程就失去了存在的意义，但同一程序在计算机上的每次运行将构成不同的进程。
• 程序是永久存在的，而进程则有其从被创建到消亡的生命周期。一个进程可以执行一个或几个程序，一个程序也可构成多个进程。

什么是线程？它与进程的关系如何？

解：线程可定义为进程内的一个执行单位，或者定义为进程内的一个可调度的实体。

线程和进程的关系：
(1)线程是进程的一个组成部分。一个进程可以有多个线程，而且至少有一个可执行线程。
(2)进程的多个线程都在进程的地址空间内活动。
(3)资源是分给进程的，而不是分给线程的。线程需要资源时，系统从进程的资源配额中扣除并分配给它。
(4)处理机调度的基本单位是线程。线程之间竞争处理机，真正在处理机上运行的是线程。
(5)线程在执行过程中，需要同步。

什么叫设备独立性，为什么要设置设别独立性？

应用程序独立于具体使用的物理设备，应用程序以逻辑设备名请求使用某类设备。
实现了设备独立性功能可带来两方面的好处：
（1）设备分配时的灵活性；
（2）易于实现I/O 重定向。

什么叫虚拟设备，为什么要实现虚拟设备？

设备虚拟是指把独占设备经过某种技术处理改造成虚拟设备。可虚拟设备是指一台物理设备在采用虚拟技术后，可变成多台逻辑上的虚拟设备，则可虚拟设备是可共享的设备，将它同时分配给多个进程使用，并对这些访问该物理设备的先后次序进行控制

什么是缓冲，为什么要设置缓冲？

缓冲即是使用专用硬件缓冲器或在内存中划出一个区域用来暂时存放输入输出数据的器件。 引入缓冲是为了匹配外设和CPU之间的处理速度，减少中断次数和CPU的中断处理时间，同时解决DMA或通道方式时的数据传输瓶颈问题。

文件目录和目录文件的区别

文件目录是系统为文件设置的用于描述和控制文件的数据结构，又称为文件控制块。系统借助文件目录的信息实现对文件的各种操作。文件系统又把同一卷上的若干文件的文件目录组成一个独立的文件，这个文件全部由文件目录组成，成为目录文件。

文件目录记录文件的管理信息，用于对单个文件的控制。目录文件是由文件的目录组成的文件，用于文件系统的管理。

四：计算题

第一题：

第二题：

第三题：

第四题：

第五题：

第六题：

第七题：

在一个盒子里，混装了数量相等的黑白围棋子。现在用自动分拣系统把黑子、白子分开，设分拣系统有二个进程P1和P2，其中P1拣白子；P2拣黑子。规定每个进程每次拣一子；当一个进程在拣时，不允许另一个进程去拣；当一个进程拣了一子时，必须让另一个进程去拣。试写出两进程P1和P2能并发正确执行的程序。

semaphore S1,S2;
S1=1;S2=0;
cobegin
process P1( ) {
    
    
    while(true) {
    
    
     P(S1);
     拣白子
     V(S2);
    }
  }
process P2( ) {
    
    
    while(true) {
    
    
     P(S2);
     拣黑子
     V(S1);
    }
  }